52
Tạp chí Hóa học, T. 45 (ĐB), Tr. 52 - 57, 2007
NGHIÊN CứU TáCH CURCUMIN Từ Củ NGHệ VàNG
BằNG PHƯƠNG PHáP TRíCH LY SIÊU ÂM
Đến Tòa soạn 15-11-2007
Trần Trung Kiên, Nghiêm Xuân Sơn, Phùng Lan Hơng, Phạm Văn Thiêm
Bộ môn Quá trình Thiết bị Công nghệ Hóa-Thực phẩm, Tr/ờng Đại học Bách khoa H2 Nội
Summary
The paper presents the first results of study on isolation of curcumin from curcuma longa L.
by ultrasonic extraction. The results show that by using ultrasonic technique the extraction
efficiency in comparison with the solid-liquid extraction with stirring and thermal treatment will
be increased and in the other hand the extraction time will be reduced nearly 90%. In addition,
ultrasonic extraction results in reducing cost and decomposed curcumin significantly due to the
thermal treatment. This method requires only simple manipulation and equipments, and could be
applied on pilot and industry scale.
Keywords: curcumin, curcuma longa. L, ultrasonic extraction.

I - Mở đầu
Curcumin C
21
H
20
O
6
l một hỗn hợp của ba
curcuminnoit có tên l curcumin, demetoxy-
curcumin v bisdemetoxycurcumin, đ'ợc chiết
ra từ củ nghệ vng (tên khoa học Curcuma
longa L., thuộc họ gừng) rất phổ biến ở ấn Độ
v Đông Nam á. Hoạt chất curcumin đ9 đ'ợc
chứng minh l ẩn chứa những hoạt tính sinh học

môi etanol v nhỏ hơn 2% với dung môi
metanol.
Trích ly curcumin theo ph'ơng pháp CO
2
siêu tới hạn cho kết quả khá tốt, hiệu suất trích
ly v độ tinh khiết cao. Tuy nhiên chi phí cho
ph'ơng pháp ny quá đắt, không phù hợp với
thực tế sản xuất ở Việt Nam hiện nay.
Để khắc phục những hạn chế trên đ9 có một
số h'ớng nghiên cứu nh':
- Tăng nhiệt độ trích ly dẫn đến tăng hiệu
suất trích ly, rút ngắn thời gian nh'ng lại khiến
curcumin phân huỷ mạnh: l'ợng curcumin phân
huỷ ở 50
o
C l 2% v ở 70
o
C l 4% [7].
53
- Tiến hnh trích ly nhiều bậc có thể thu triệt
để l'ợng curcumin, tăng hiệu suất trích ly nh'ng
cũng tăng thời gian v hm l'ợng tạp chất lên
nhiều lần.
- Tiến hnh trích ly curcumin với các dung
môi khác nhau [9]: trong đó một số dung môi
nh' natri butyl mono glycol sunfat, natri
salicylat cho phép trích ly curcumin khá triệt để
với độ chọn lọc cao. Tuy nhiên quá trình trích ly
vẫn mất nhiều thời gian, các loại dung môi trên
không phổ biến, chi phí cao v có tính độc

ra một công nghệ tối 'u trích ly curcumin từ củ
nghệ ở qui mô bán sản xuất v công nghiệp.
II - Nguyên liệu, thiết bị v,
phơng pháp nghiên cứu
1. Nguyên liệu nghiên cứu
ở n'ớc ta, nghệ vng đ'ợc trồng nhiều ở
Bắc Giang, Khoái Châu, H'ng Yên, Cần Thơ, vì
thế chúng tôi sử dụng nguyên liệu l củ nghệ
khô lấy từ Bắc Giang với 2 kích th'ớc khác
nhau: dạng bột v dạng lát dy 3 mm.
Dung môi trích ly: etanol 90
O
Dung môi, hóa chất phân tích: dung dịch
đệm phosphate 0,02 M pha theo DĐVN III tập
1, metanol HPLC, axeton nitril HPLC.
2. Thiết bị
Hệ thống trích ly có khuấy trộn tại Phòng
thử nghiệm Trung tâm Giáo dục v Phát triển
sắc ký Tr'ờng Đại học Bách khoa H Nội.
Thiết bị siêu âm: thiết bị siêu âm của h9ng
Telsonic (Thụy Sĩ) loại TPC-280.
Thiết bị sắc ký HPLC: máy sắc ký HPLC
Agilent 1100, Detector: UV-VIS, cột pha đảo
RP - C18 25 cm, đ'ờng kính trong 4 mm, kích
th'ớc hạt nhồi 5 mm.
3. Ph ơng pháp nghiên cứu
Trích ly th'ờng có khuấy trộn: Thời gian
trích ly l 8 giờ, nhiệt độ l 60
o
C, dịch trích thu

54
Hình 1: Quy trình tách curcumin
v tần số đối với hiệu suất trích ly bởi ph'ơng
pháp trích ly siêu âm, có so sánh với ph'ơng
pháp trích ly rắn lỏng có khuấy v gia nhiệt. Kết
quả t'ơng tự trên hình 3 đối với trích ly
curcumin từ bột nghệ.
Khảo sát sơ bộ các số liệu cho thấy thời gian
trích ly thích hợp l 15 phút, giảm 192 lần so với
trích ly thông th'ờng không khuấy trộn ở cùng
điều kiện nhiệt độ, giảm 32 lần (giảm hơn 90%)
so với tr'ờng hợp có khuấy trộn v gia nhiệt.
Hiệu suất thu đ'ợc từ trích ly siêu âm còn
cao hơn trích ly th'ờng có khuấy trộn v gia
nhiệt.
Kết quả ny, cộng với việc loại bỏ thao tác
gia nhiệt không những lm tăng năng suất quá
trình trích ly m còn giảm năng l'ợng tiêu thụ
cũng nh' giảm l'ợng curcumin phân huỷ do
nhiệt độ.
Các kết quả cũng chứng tỏ hiệu suất trích ly
tăng theo tần số sóng siêu âm v quá trình trích
ly không yêu cầu chặt chẽ về kích th'ớc vật
liệu.
Với kết luận ny, trong những nghiên cứu
tiếp theo chúng tôi sẽ tiến hnh thử nghiệm
dùng siêu âm để tiền xử lý củ nghệ thô, bao
gồm rửa v trích ly trực tiếp từ nghệ lát. Nh'
vậy tiếp tục góp phần giảm đ'ợc giá thnh.


0
,8
0,9
1
20 KHz 25 KHz 35 KHz Khuy
Thi gian, phỳt
Hiu sut, %
10 15 20 480

Hình 3: ảnh h'ởng của tần số, thời gian trích tới hiệu suất trích ly curcumin từ bột nghệ

Bên cạnh hiệu suất trích ly, độ tinh khiết của
sản phẩm cũng đ'ợc kiểm tra thông qua phân
tích sắc ký (HPLC) với 2 tr'ờng hợp nguyên
liệu đ9 tách tinh dầu (dạng bột-hình 5) v ch'a
tách tinh dầu (dạng lát 3 mm- hình 4). Kết quả
cho thấy thời gian l'u của curcumin l 5,1 phút.
Bên cạnh pic chính có một pic phụ có thời gian
l'u l 4 phút nh'ng diện tích bé, có thể đây l
một dẫn xuất của curcumin. Diện tích pic sắc ký
thu đ'ợc l một hm phụ thuộc vo nồng độ của
curcumin, rõ rng với cùng l'ợng mẫu giống
nhau, diện tích pic khác nhau tức l độ tinh
khiết khác nhau. So sánh với mẫu curcumin
chuẩn (hình 6) thì có thể đánh giá mẫu nghệ
ch'a tách tinh dầu có độ tinh khiết 55,0%, mẫu
nguyên liệu đ9 tách tinh dầu có độ tinh khiết
72,9%.
Các kết quả về độ tinh khiết của sản phẩm
đạt đ'ợc theo qui trình tách (hình 1) chỉ dùng

nghiên cứu qui trình tối 'u trích ly curcumin
bằng ph'ơng pháp trích ly siêu âm. Thiết bị v
ph'ơng pháp t'ơng đối đơn giản, rất phù hợp để
triển khai chuyển sang qui mô Pilot v công
nghiệp.
Acknowledgment: The authors gratefully
acknowledge the receipt of a grant from the
Flemish Interuniversity Council for University
Development cooperation (VLIR UOS) which
enabled them to carry out this work.